中国北方和南方岩溶塌陷及其分布规律的对比分析..doc

环境地球科学（2010）59：1309-1318 日期10.1007/s12665-009-0118-1 原创论文 中国北方和南方岩溶塌陷及其分布规律的对比分析 He Keqiang Du Rulin Jiang Wenfu 收稿日期：2008年10月21日/接受日期：2009年2月17日/出版：2009年3月7日 德国施普林格出版集团 摘要：中国的北方和南方是两个不同的岩溶塌陷区划，由于基本地质条件，地下水动力条件，和气候因素的差异，中国北方的岩溶塌陷在类型、分布特点、发展密度、范围和形成机制方面与南方不同，基于对大量统计资料的分析和对中国岩溶塌陷基本规则的分析，本文系统分析南北基本地质条件，地下水动力条件，气候条件，研究总结在功能，规模，密度，区域分布规则，形成机制等方面的差异，对比和总结具有重要意义，对探索和防范岩溶塌陷及岩溶塌陷区有关的工程建设的规划和布局有重要价值。 关键词：中国北方和南方 岩溶塌陷 分布规律 对比分析 引言 喀斯特地貌广泛分布于世界各地，主要地中海沿岸，东欧，中东，中国南部，东南亚，美国东南部，中美洲，和其他人口稠密，人类活动强烈的地区。因此，这些地区的岩溶灾害问题也很严重，引起国际社会的广泛关注。20世纪70年代以来，关于岩溶问题的国际会议提供了来自不同国家的调查和研究人员交流和讨论各国地质灾害的机会。 由于俄罗斯院士Shevyakov提议在1933年举行第一次苏联岩溶会议，国内外许多学者进行了对不同程度岩溶塌陷的研究，并获得一些有价值的研究成果（张1985）。岩溶塌陷的分类在1941年由Gremer首次提出（Sowers 1984; Sridharan and Jayadeva 1982）。1974年，Maksivich教授发起并举行了第二次岩溶会议，决定把岩溶作为一个独立学科，来推动岩溶研究的深入发展。随后，许多学者发表文章和作品，讨论有关岩溶塌陷机制的问题（lu2000）。A. B. Pavlov发现了岩溶塌陷机制的理论，该理论认为地下侵蚀导致岩溶塌陷。利用遥感和和地震波反射等地球物理勘探方法，Yechieli等，成功找到了控制以色列和约旦沿死海海岸线水下洞穴岩溶发展的因素。2005年Damien Clossonz 利用高精度称重法探索约旦Ghor Al Haditha的地下洞穴，也取得了令人满意的成果。(Closson et al. 2005) 在1992年，Kang Yanren提出形成岩溶的崩塌模式，提供了8种岩溶崩塌模式（Kang 1992; Xu and Zhao1981; Wang 1982)。他和王分别建立了在内部坍塌以及地下渗透压力作用下的临界高度理论，通过M. M. Promojiyfakonov 的平衡拱理论以及极限平衡理论，而且建立的规则和模型，他们完成了回归测试，对枣庄的岩溶塌陷进行了预测和评估(He and Wang 2002)。Lei Mingtang, Jiang Xiaozhen和其他学者还对利用模型试验和地理信息系统预测和评估岩溶塌陷进行了系统研究(Lei and Jiang 1994; Lei et al. 1997, 2002; Achari 1999).。 基于岩溶塌陷的地质调查和对大量统计数据的系统分析，本文系统的对比中国南北岩溶塌陷在分布规律，类型，范围，地下水动力条件和形成机制方面的不同，通过获得对比结论和规律，为探索和防治岩溶塌陷和有关的项目建设提供科学的参考。 现代中国岩溶塌陷类型调查 中国式世界上受岩溶危害最广泛最严重的国家之一，在中国的南方和北方，有大量的岩溶塌陷发生，据不完全统计，除上海外，宁夏，新疆以及其他一些地区，大约有897处岩溶塌陷，32000处塌陷，总面积达到330×104平方公里，大约分布在22个省份（城市和自治区）(Gao et al. 2003) (图1)。岩溶塌陷主要分布在广西，贵州，江西，云南，湖南，四川，河北，山西，山东，辽宁和其他省份。以长江为分界线，中国可以分为两个大区域，即南方和北方（图1）。就一般特点而言，中国南北岩溶塌陷有共同点，同时也发现在（发展特色），密度和范围，分布规律和形成机制等方面有差异。 图1 中国南北岩溶塌陷对比分布图【据中国岩溶地质会（1993）和等人（1986）补充。(Lei and Jiang 1998) (图 1; 表 1)。现代岩溶塌陷可以分为两大类：自然塌陷和人为塌陷。现代岩溶自然塌陷的主要原因是地震，降雨，洪水，干旱，岩石和土体的自重，一般来说，这与人类的经济活动和项目活动无关，已知的258个自然塌陷中，约占总数的28%，包括河北唐山和辽宁海城的地震型塌陷，榆林和广西交界处的